实时协作编辑器

项目简介

一款支持多人实时协作的富文本编辑器，提供类似Google Docs的在线文档编辑体验，支持多用户同时编辑、评论、版本控制等功能。

核心功能

实时协作

• 多用户编辑: 支持多用户同时编辑同一文档
• 光标同步: 显示其他用户的光标位置和选择
• 操作广播: 实时同步所有用户的编辑操作
• 冲突解决: 自动解决编辑冲突

富文本编辑

• 格式化工具: 字体、颜色、大小、样式设置
• 列表和表格: 支持有序列表、无序列表、表格插入
• 媒体嵌入: 支持图片、视频、链接嵌入
• 代码高亮: 支持多种编程语言代码块

协作工具

• 评论系统: 支持对文档内容添加评论
• 版本历史: 完整的文档版本控制和回溯
• 权限管理: 文档所有者、编辑者、查看者权限控制
• 实时聊天: 文档内即时通讯

技术架构

前端技术

• 框架: React + TypeScript
• 状态管理: Redux + Immer
• 实时通信: Socket.io-client
• 编辑器: Slate.js (富文本编辑器框架)

后端技术

• 运行时: Node.js
• 框架: Express.js + Socket.io
• 数据库: MongoDB (文档存储) + Redis (缓存)
• 认证: JWT + Passport.js

实时同步算法

Operational Transformation (OT)

// 简化的OT算法示例
class OperationalTransformation {
    constructor() {
        this.operations = [];
        this.version = 0;
    }

    // 插入操作
    insert(position, content) {
        const operation = {
            type: 'insert',
            position,
            content,
            version: this.version++
        };
        this.operations.push(operation);
        return operation;
    }

    // 删除操作
    delete(position, length) {
        const operation = {
            type: 'delete',
            position,
            length,
            version: this.version++
        };
        this.operations.push(operation);
        return operation;
    }

    // 变换操作以解决冲突
    transform(operation, concurrentOperation) {
        if (operation.type === 'insert' && concurrentOperation.type === 'insert') {
            if (operation.position <= concurrentOperation.position) {
                return operation;
            } else {
                return {
                    ...operation,
                    position: operation.position + concurrentOperation.content.length
                };
            }
        }
        // 其他操作类型的变换逻辑...
    }
}

Conflict-free Replicated Data Types (CRDT)

class CRDTText {
    constructor() {
        this.characters = [];
    }

    // 插入字符
    insert(char, position, siteId, clock) {
        const newChar = {
            value: char,
            position: position,
            siteId: siteId,
            clock: clock,
            tombstone: false  // 标记是否被删除
        };

        // 找到插入位置
        let insertIndex = 0;
        for (let i = 0; i < this.characters.length; i++) {
            if (this.comparePositions(position, this.characters[i].position) < 0) {
                break;
            }
            insertIndex = i + 1;
        }

        this.characters.splice(insertIndex, 0, newChar);
    }

    // 删除字符
    delete(position) {
        const char = this.characters.find(c =>
            this.comparePositions(c.position, position) === 0
        );
        if (char) {
            char.tombstone = true;
        }
    }

    // 获取当前文本
    toString() {
        return this.characters
            .filter(char => !char.tombstone)
            .map(char => char.value)
            .join('');
    }
}

性能优化

前端优化

• 虚拟化渲染: 只渲染可见区域的内容
• 增量更新: 只同步变更的部分
• 本地缓存: 离线时支持本地编辑

后端优化

• 水平扩展: 支持多服务器集群
• 消息队列: 使用Redis进行消息分发
• 数据库优化: 读写分离和索引优化

网络优化

• 压缩传输: 对操作数据进行压缩
• 批量发送: 将多个小操作合并发送
• 智能重连: 网络断开后自动重连和同步

项目成果

• 并发用户: 支持100+用户同时编辑
• 响应延迟: <50ms的实时同步延迟
• 数据持久性: 99.99%的文档保存成功率
• 用户活跃度: 月活跃用户50万+

技术亮点

1. 实时协作算法: 实现了高效的OT和CRDT算法
2. 高并发处理: 支持大规模用户的实时协作
3. 数据一致性: 确保所有客户端的数据一致性
4. 用户体验: 流畅的编辑体验和直观的界面

挑战与解决方案

操作冲突解决

挑战: 多用户同时编辑可能产生冲突 解决方案: 实现OT算法进行操作变换

网络延迟处理

挑战: 网络延迟可能导致操作乱序 解决方案: 使用向量时钟和因果关系维护操作顺序

大文档性能

挑战: 大文档的渲染和同步性能问题 解决方案: 实现虚拟化和增量同步

未来规划

• 支持离线编辑和冲突解决
• 集成AI辅助写作功能
• 开发移动端应用
• 支持更多文件格式导入导出